Tiếng Việt
Một quá trình xúc tác mới được phát triển tại Đại học California, Berkeleyhoạt động tốt như nhau với hai loại rác thải nhựa sau tiêu dùng chủ yếu: polyethylene, thành phần của hầu hết các túi nhựa dùng một lần; và polypropylene, thành phần của nhựa cứng, từ đĩa dùng được trong lò vi sóng đến hành lý. Nó cũng phân hủy hiệu quả hỗn hợp các loại nhựa này.
Chai nước bằng nhựa trong suốt làm từ polyethylene tetraphthalate (PET), một loại polyester, được thiết kế vào những năm 1980 để tái chế theo cách này. Nhưng khối lượng nhựa polyester rất nhỏ so với nhựa polyethylene và polypropylene, được gọi là polyolefin.
“Chúng ta có một lượng lớn polyethylene và polypropylene trong các vật dụng hàng ngày, từ túi đựng đồ ăn trưa đến chai đựng xà phòng giặt đến bình đựng sữa — rất nhiều thứ xung quanh chúng ta được làm từ các polyolefin này,” John Hartwig, giáo sư hóa học tại UC Berkeley, người đứng đầu nghiên cứu cho biết. “Về nguyên tắc, những gì chúng ta có thể làm bây giờ là lấy những vật thể đó và đưa chúng trở lại monome ban đầu bằng các phản ứng hóa học mà chúng tôi đã thiết kế để cắt đứt các liên kết carbon-carbon thường ổn định. Bằng cách làm như vậy, chúng tôi đã tiến gần hơn bất kỳ ai để mang lại cùng một loại tính tuần hoàn cho polyethylene và polypropylene như bạn có đối với polyester trong chai nước.”
Hartwig, cùng với sinh viên tốt nghiệp Richard J “RJ” Conk, kỹ sư hóa học Alexis Bell, là Giáo sư của Trường sau đại học UC Berkeley và các đồng nghiệp của họ, hiện đã công bố chi tiết quá trình xúc tác trong tạp chí Khoa học.
Giống như một chuỗi ngọc trai
Một lợi thế chính của chất xúc tác mới là chúng tránh được nhu cầu loại bỏ hydro để tạo thành liên kết đôi carbon-carbon dễ phá vỡ trong polyme, đây là một đặc điểm của các nhà nghiên cứu. quá trình trước đó để phân hủy polyethylene. Các liên kết đôi như vậy là gót chân Achilles của polyme, giống như các liên kết carbon-oxy phản ứng trong polyester hoặc PET khiến nhựa dễ tái chế hơn. Polyetylen và polypropylene không có gót chân Achilles này — các chuỗi dài các liên kết carbon đơn của chúng rất bền.
Hartwig cho biết: “Hãy nghĩ về polyme polyolefin như một chuỗi ngọc trai. Các khóa ở cuối ngăn không cho chúng rơi ra. Nhưng nếu bạn kẹp sợi dây ở giữa, giờ bạn có thể tháo từng viên ngọc trai một”.
Hai chất xúc tác này cùng nhau biến hỗn hợp polyethylene và polypropylene gần như bằng nhau thành propylene và isobutylene — cả hai loại khí ở nhiệt độ phòng — với hiệu suất gần 90%. Chỉ riêng polyethylene hoặc polypropylene, năng suất thậm chí còn cao hơn.
Conk đã thêm các chất phụ gia nhựa và các loại nhựa khác nhau vào buồng phản ứng để xem phản ứng xúc tác bị ảnh hưởng như thế nào bởi các chất gây ô nhiễm. Một lượng nhỏ các tạp chất này hầu như không ảnh hưởng đến hiệu suất chuyển đổi, nhưng một lượng nhỏ PET và polyvinyl clorua — PVC — làm giảm đáng kể hiệu suất. Tuy nhiên, điều này có thể không phải là vấn đề, vì các phương pháp tái chế đã phân loại nhựa theo loại.
Hartwig lưu ý rằng trong khi nhiều nhà nghiên cứu hy vọng có thể thiết kế lại nhựa từ đầu để dễ dàng tái sử dụng thì loại nhựa khó tái chế hiện nay sẽ là vấn đề trong nhiều thập kỷ.
“Người ta có thể lập luận rằng chúng ta nên loại bỏ tất cả polyethylene và polypropylene và chỉ sử dụng các vật liệu tuần hoàn mới. Nhưng thế giới sẽ không làm như vậy trong nhiều thập kỷ nữa. Polyolefin rẻ và có các đặc tính tốt, vì vậy mọi người đều sử dụng chúng”, Hartwig nói. “Mọi người nói rằng nếu chúng ta có thể tìm ra cách để làm cho chúng tuần hoàn, thì đó sẽ là một vấn đề lớn, và đó là những gì chúng ta đã làm. Người ta có thể bắt đầu tưởng tượng ra một nhà máy thương mại có thể làm được điều này”.
Các nhà nghiên cứu tin rằng nếu quy trình này được mở rộng, có thể giúp mang lại nền kinh tế tuần hoàn cho nhiều loại nhựa dùng một lần, do đó làm giảm nhiên liệu hóa thạch được sử dụng để sản xuất nhựa mới.
Website: https://yeastera.com
Fanpage: https://www.facebook.com/yeastera/